Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Hankins < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  neifg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem neifg 32000
Description: The neighborhood filter of a nonempty set is generated by its open supersets. See comments for opnfbas 21551. (Contributed by Jeff Hankins, 3-Sep-2009.)
Hypothesis
Ref Expression
neifg.1 𝑋 = 𝐽
Assertion
Ref Expression
neifg ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑋filGen{𝑥𝐽𝑆𝑥}) = ((nei‘𝐽)‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐽   𝑥,𝑆   𝑥,𝑋

Proof of Theorem neifg
Dummy variables 𝑢 𝑡 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neifg.1 . . . 4 𝑋 = 𝐽
21opnfbas 21551 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → {𝑥𝐽𝑆𝑥} ∈ (fBas‘𝑋))
3 fgval 21579 . . 3 ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∈ (fBas‘𝑋) → (𝑋filGen{𝑥𝐽𝑆𝑥}) = {𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅})
42, 3syl 17 . 2 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑋filGen{𝑥𝐽𝑆𝑥}) = {𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅})
5 pweq 4138 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑢 → 𝒫 𝑡 = 𝒫 𝑢)
65ineq2d 3797 . . . . . 6 (𝑡 = 𝑢 → ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) = ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢))
76neeq1d 2855 . . . . 5 (𝑡 = 𝑢 → (({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅ ↔ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅))
87elrab 3351 . . . 4 (𝑢 ∈ {𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅} ↔ (𝑢 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅))
9 selpw 4142 . . . . . . 7 (𝑢 ∈ 𝒫 𝑋𝑢𝑋)
109a1i 11 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑢 ∈ 𝒫 𝑋𝑢𝑋))
11 n0 3912 . . . . . . . 8 (({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅ ↔ ∃𝑧 𝑧 ∈ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢))
12 elin 3779 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ↔ (𝑧 ∈ {𝑥𝐽𝑆𝑥} ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑢))
13 sseq2 3611 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (𝑆𝑥𝑆𝑧))
1413elrab 3351 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ {𝑥𝐽𝑆𝑥} ↔ (𝑧𝐽𝑆𝑧))
15 selpw 4142 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ 𝒫 𝑢𝑧𝑢)
1614, 15anbi12i 732 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ {𝑥𝐽𝑆𝑥} ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑢) ↔ ((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢))
1712, 16bitri 264 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ↔ ((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢))
1817exbii 1772 . . . . . . . 8 (∃𝑧 𝑧 ∈ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ↔ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢))
1911, 18bitri 264 . . . . . . 7 (({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅ ↔ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢))
2019a1i 11 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅ ↔ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢)))
2110, 20anbi12d 746 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → ((𝑢 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅) ↔ (𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢))))
221isnei 20812 . . . . . . 7 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋) → (𝑢 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧𝐽 (𝑆𝑧𝑧𝑢))))
23223adant3 1079 . . . . . 6 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑢 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆) ↔ (𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧𝐽 (𝑆𝑧𝑧𝑢))))
24 anass 680 . . . . . . . . 9 (((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢) ↔ (𝑧𝐽 ∧ (𝑆𝑧𝑧𝑢)))
2524exbii 1772 . . . . . . . 8 (∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢) ↔ ∃𝑧(𝑧𝐽 ∧ (𝑆𝑧𝑧𝑢)))
26 df-rex 2918 . . . . . . . 8 (∃𝑧𝐽 (𝑆𝑧𝑧𝑢) ↔ ∃𝑧(𝑧𝐽 ∧ (𝑆𝑧𝑧𝑢)))
2725, 26bitr4i 267 . . . . . . 7 (∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢) ↔ ∃𝑧𝐽 (𝑆𝑧𝑧𝑢))
2827anbi2i 729 . . . . . 6 ((𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢)) ↔ (𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧𝐽 (𝑆𝑧𝑧𝑢)))
2923, 28syl6rbbr 279 . . . . 5 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → ((𝑢𝑋 ∧ ∃𝑧((𝑧𝐽𝑆𝑧) ∧ 𝑧𝑢)) ↔ 𝑢 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
3021, 29bitrd 268 . . . 4 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → ((𝑢 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑢) ≠ ∅) ↔ 𝑢 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
318, 30syl5bb 272 . . 3 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑢 ∈ {𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅} ↔ 𝑢 ∈ ((nei‘𝐽)‘𝑆)))
3231eqrdv 2624 . 2 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → {𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ({𝑥𝐽𝑆𝑥} ∩ 𝒫 𝑡) ≠ ∅} = ((nei‘𝐽)‘𝑆))
334, 32eqtrd 2660 1 ((𝐽 ∈ Top ∧ 𝑆𝑋𝑆 ≠ ∅) → (𝑋filGen{𝑥𝐽𝑆𝑥}) = ((nei‘𝐽)‘𝑆))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1992  wne 2796  wrex 2913  {crab 2916  cin 3559  wss 3560  c0 3896  𝒫 cpw 4135   cuni 4407  cfv 5850  (class class class)co 6605  fBascfbas 19648  filGencfg 19649  Topctop 20612  neicnei 20806
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-op 4160  df-uni 4408  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-id 4994  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-fbas 19657  df-fg 19658  df-top 20616  df-nei 20807
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator